電液比例溢流閥在發(fā)動機上的應用

隨著電液比例控制技術的發(fā)展，為解決工程機械在施工中常出現(xiàn)發(fā)動機冷卻能力不足和液壓油過熱的問題，人們將冷卻風扇的驅(qū)動方式由定傳動比驅(qū)動改為液壓驅(qū)動方式，使冷卻風扇的轉(zhuǎn)速在電液比例溢流閥的作用下，隨發(fā)動機溫度的高低而自動調(diào)節(jié)。

電液比例溢流閥應用于工程機械發(fā)動機液壓驅(qū)動風扇冷卻系統(tǒng)中，根據(jù)冷卻液的溫度實現(xiàn)風扇轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié)，調(diào)速方便，能夠解決工程機械冷卻風扇轉(zhuǎn)速只隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的改變而改變，以及由此而帶來冷卻不合理的問題且安裝方便。

1．比例閥系統(tǒng)工作原理

電液比例溢流閥用比例電磁鐵取代普通開關型液壓閥的手動調(diào)節(jié)裝置或普通電磁鐵，因而可以對液壓參量進行遠距離、高精度的連續(xù)控制，系統(tǒng)基本工作原理如圖13所示。在工程機械發(fā)動機冷卻風扇液壓驅(qū)動系統(tǒng)中，輸入信號是冷卻液溫度傳感器根據(jù)所采集發(fā)動機冷卻液溫度而輸出的連續(xù)變化的電氣量，經(jīng)比例放大器處理后，作用于比例電磁鐵。比例電磁鐵作為電機轉(zhuǎn)換器，輸出與其感應線圈電流成比例的牽引力。此力作用于溢流閥的閥心，所以隨輸入電流的改變，可改變節(jié)流回路的溢流量，從而改變溢流閥的調(diào)整壓力，控制、輸出液壓量，使發(fā)動機冷卻風扇液壓驅(qū)動系統(tǒng)及液壓馬達的進出口壓力差隨冷卻液的溫度而自動調(diào)節(jié)。油壓的改變就會對冷卻風扇起到調(diào)速的作用。

2．比例閥控制特性的測試

為了確定比例閥人口壓力p隨比例電磁鐵線圈中電流I的變化關系，必須對比例閥控制特性進行測試。它要求在通過被試比例閥的流量為常數(shù)的情況下進行，試驗油路與測試方案如圖14所示。

系統(tǒng)選用型號為EBG-03-C-T-50的比例閥和直流輸入式直流電源，用SKI0I5-11型比例控制放大器。因為要求通過被試閥的流量為常數(shù)（規(guī)定值），所以試驗油路采用恒流源供油，閥2起安全保護作用。調(diào)速閥4用于設定通過被試閥的恒定流量，流量大小由回油管中的流量計7來監(jiān)視和讀出。

為了能夠連續(xù)描繪出比例閥的控制特性曲線，采用超低頻信號發(fā)生器11產(chǎn)生0.01～0.02Hz的三角波信號輸給比例控制放大器10；由比例控制放大器上的電流檢測孔輸出U信號，它代表著線圈中控制電流I的大小。被試閥的人口壓力由壓力傳感器5測出并轉(zhuǎn)換成信號U_p輸出。當三角波信號由零逐漸增加至最大值，然后又逐漸減小至零工作一個循環(huán)時，被試閥主閥口就經(jīng)歷由開啟逐漸關小然后再逐漸開啟至最大這樣一個循環(huán)。因此，入口壓力也變化—個循環(huán)，故壓力傳感器5的輸出信號U_p也相應由U_pmin逐漸增至U_pmax，然后在逐漸減小至U_pmin。試驗過程中，將U_i信號輸往X-Y記錄儀的X軸；U_p信號輸往X-Y記錄儀的Y軸，則記錄儀就連續(xù)實時描繪出控制特性曲線，如圖15所示。

由圖15控制特性曲線可以看出，所選比例閥入口壓力p隨比例電磁鐵線圈中輸入電流I的變化而變化。當比例電磁鐵線圈中的輸入電流I增加時，比例閥的人口壓力p也隨之增加；當比例電磁鐵線圈中的輸入電流I減少時，比例閥的人口壓力口也隨之減小。在所設計系統(tǒng)中，系統(tǒng)壓力即為比例閥的人口壓力。所以，比例閥能夠根據(jù)輸人電流I的變化調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，進而調(diào)節(jié)液壓馬達的進口壓力，改變風扇的轉(zhuǎn)速。